DEGRADACIÓN DEL GLUCOGENO (Glucogenólisis) Carmen Muñoz Amaya 1-11 Mat. 276646 Facultad de Medicina UACH Introducción En los animales, cuando la glucosa no se necesita como fuente de energía metabólica, se almacena en mayor medida en las células del hígado y el músculo como glucógeno un glucano con unión alfa (1->4) y ramificaciones alfa (1->6) de cada 8 a 14 residuos. La degradación del Glucógeno a glucosa-6-fosfato es un proceso de 2 pasos. La catalización de la fosforólisis. La interconversión de la g1p y la g6p. La enzima desramificadora permite la degradación completa del glucógeno, pero en total requiere de 3 enzimas. ¡La liberación de glucosa! Hígado - Músculo El Hígado y el músculo son los tejidos principales de almacenamiento del glucógeno. En el Músculo la necesidad de ATP provoca la conversión del glucógeno en glucosa-6-fosfato, para ingresar en la glucólisis. En el Hígado la baja concentración de glucosa en la sangre desencadena la degradación de glucógeno en G6P, que en este caso se hidroliza a glucosa y se libera al torrente sanguíneo para revertir esta situación. Para llevarse acabo la degradación se necesitan 3 enzimas ¡¡ Enzima No 1 !! • 1). Glucógeno Fosforilasa: Cataliza la fosforólisis del glucógeno (Ruptura de enlaces por la sustitución de un grupo fosfato) para producir glucosa-1-fosfato (G1P ¡¡ Enzima No 2 !! • 2) Enzima desramificadora de glucógeno: Esta elimina las ramificaciones del glucógeno, lo que permite completar la reacción de la glucógeno fosforilasa. La enzima también hidroliza las unidad glucosilo unidas mediante un enlace ɑ(1 6) para producir glucosa, como consecuencia un 92% de los residuos del glucógeno se convierten en G1P, y el 8 restante que esta en los puntos de ramificación se convierte en glucosa. ¡¡ Enzima No 3 !! • 3) La Fosfocomutasa: Convierte G1P a G6P, y como visto anteriormente se forma en el primer paso de la glucolisis por la acción de la Hexocinasa, o de la glucocinasa. El G6P puede continuar a lo largo de la vía Glagolítica (Como ocurre en el músculo) o hidrolizarse a Glucosa (como en el Hígado) ¿cómo se lleva a cabo la degradación del glucógeno? Etapas de la glucogenolisis…. Degradación del Glucógeno en dos pasos. • 1) Eliminación de la glucosa de los extremos no reductores del glucógeno. Usando fosfato inorgánico. El glucógeno fosforilasa rompre los enlaces alpha 1-4 de las ramificaciones externas del glucógeno para dar glucosa-1-fosfato. La glucófosforilasa se detiene cuando llega a cuatro residuos de glucosa hasta el punto de ramificación. Paso dos... • Hidrolisis de los enlaces glucósídicos alpha1-6 en los puntos de ramificación del glucogeno La amilo-c;(l ,6)glucosidasa, que también se denomina enzima desramificante, comienza a eliminar los puntos de ramificación alpha 1,6) transfiriendo los tres residuos de glucosa más externos de los cuatro unidos al punto de ramificación a un extremo no reductor cercano. Luego elimina el único residuo de glucosa unido en cada punto de ramificación • La degradación esta controlada mediante un mecanismo complejo con participación de la insulina, el glucagón y la adrenalina; Estas hormonas inician procesos que controlan varios conjuntos de enzimas. La unión de glucagón a las células hepáticas estimulan la glucogenólisis e inhibe la glucogenesis. Los puntos de ramificación del glucógeno se eliminan La glucógeno fosforilasa rompe los enlaces alpha(1,4) del glucógeno para producir glucosa-1-fosfato hasta que llega a cuatro residuos de glucosa de un punto de ramificación. La enzima desramificante transfiere tres de estos residuos a un extremo no reductor cercano y libera el cuarto residuo como glucosa libre. Las acciones repetidas de ambas enzimas pueden conducir a la degradación completa del glucógeno. Enfermedades a causa del almacenamiento del glucógeno • Dado que el metabolismo del glucógeno es un sistema delicadamente controlado, no es de sorprenderse que las deficiencias enzimáticas determinadas por vía genéticas provoquen enfermedades. El estudio de estas enfermedades y de las deficiencias enzimáticas que las causan, proporciono ciertos conocimientos acerca del equilibrio del sistema. En este sentido, las enfermedades genéticas son herramientas de investigación valiosa. Por el contrario la caracterización bioquímica de las vías afectadas por una enfermedad genética suele conducir, muchas de las enfermedades detalladas son resultado de deficiencia hereditaria de alguna de las enzimas del metabolismo del glucógeno. Deficiencias enzimáticas Enfermedades por almacenamiento del glucógeno Síndrome McArdle • Es la incapacidad para descomponer el glucógeno, una fuente importante de energía que se almacena en todos los tejidos, pero especialmente en los músculos y el hígado. Este sindrome…. !! • El síndrome de McArdle es causado por un defecto en un gen que produce una enzima llamada glucógeno fosforilasa. Como resultado, el cuerpo no puede descomponer el glucógeno en los músculos. • La enfermedad es un trastorno genético autosómico recesivo, lo cual significa que uno recibe una copia del gen defectuoso de ambos padres. Una persona que recibe un gen defectuoso de sólo uno de los padres generalmente no presenta este síndrome. Los antecedentes familiares del síndrome de McArdle incrementan el riesgo. • No hay ningún tratamiento específico, pero los síntomas se pueden manejar mejorando la tolerancia al ejercicio y controlando la actividad física. Evite el ejercicio intenso o excesivo. • El manejo de la dieta debe incluir el hecho de mantener un suministro de glucosa (dulces, por ejemplo) a la mano si necesita reponer energía. • Evite la anestesia general. • El ejercicio puede ocasionar dolor muscular y hasta descomposición del músculo esquelético (rabdomiólisis). Esta afección está asociada con la orina color borgoña y un riesgo de insuficiencia renal si es grave. Síndrome Von Gierke • Es una afección en la cual el cuerpo no puede descomponer el glucógeno en energía. El glucógeno se almacena en el hígado y los músculos y normalmente se descompone en glucosa cuando usted no come. • Esta enfermedad también se denomina glucogenosis tipo I. • La enfermedad de Von Gierke ocurre cuando el cuerpo carece de la proteína (enzima) que libera glucosa a partir del glucógeno. Esto hace que se acumulen cantidades anormales de glucógeno en diversos tejidos. Cuando el glucógeno no se descompone de manera apropiada, lleva a que se presente hipoglucemia. • Esta enfermedad es hereditaria, lo cual significa que se transmite de padres a hijos. Si ambos padres son portadores del gen defectuoso relacionado con esta afección, cada uno de los hijos tiene un 25% de probabilidad de desarrollar la enfermedad. ¡¡Gracias por su atención, suerte en el juego del sábado!!:♥. Ánimo.!!:) Bibliografía • • • • • • • • • Bioquímica de Donald Voet. 3ra Edición Bioquímica Ilustrada Harper, 16va Edición La base molecular de la vida, Bioquímica. 3ra Edición. Bioquímica, Pamela Champe. INTERNET http://www.ecured.cu/index.php/S%C3%ADndrome_de_McArdle http://www.saludalia.com/ http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000329.htm http://www.slideshare.net/carlosarturomartinez/caso-clinico-enfermedad-devon-gierke http://enfermedaddevongierke.blogspot.mx/